黄柏采收与加工方法的优化研究

论文摘要

对黄柏的质量研究，特别是对其化学成分的研究早在1926年就开始进行，直到今天其质量研究仍在进行，其质量标准体系仍在不断地完善。目前，对黄柏药材的研究大多是以商品药材为研究对象，商品药材来源复杂不能确定，不能充分反映药材的道地性。另一方面，大多数的研究都是针对黄柏药材的化学成分进行的，在查阅的900多篇文献中，其中化学成分的研究报道就有600多篇，而对黄柏药材的采收与加工、雌雄株含量比较、剥皮再生、低采收年限与高密度种植、外观性状与内在品质却鲜有报道。本研究在充分考虑药材道地性、规范采样操作的基础上，结合统计分析方法，以黄柏盐酸小檗碱含量为测定指标，对芸香科植物黄柏（Phellodendron chinense Schneid）的不同采收年限与采收月份、不同加工方法进行了优化选择，对黄柏低采收年限与高密度种植的可行性进行了初步的研究，通过对黄柏外观性状与内在品质关系的研究考证了传统和民间用来评价黄柏品质的一些外观性状的可靠性，同时对黄柏剥皮再生对其盐酸小檗碱含量的影响进行了初步研究。具体研究结果如下：（1）对四川省洪雅县3-25年生（3、4、5、8、10、11、12、15、17、20年生）黄柏其盐酸小檗碱含量做了分析，其含量在58.7-82.5 mg．g-1之间，其中3年生的黄柏盐酸小檗碱含量最低，为58.7 mg．g-1，10年生的黄柏盐酸小檗碱含量最高，为82.5mg．g-1。3—10年生的黄柏其盐酸小檗碱含量随树龄的增加而增加，在10年达到含量最大值后有下降的趋势。虽然10年黄柏的盐酸小檗碱含量达到最大，但通过SSR测试8-13年生的黄柏其盐酸小檗碱差异不显著，8年生与10年生黄柏含量差值仅为1.8mg．g-1，因此为了满足市场需求，缩短黄柏栽培时间以增加经济效益，可将黄柏采收年限提前，将适时采收期定为8-10年左右，这与民间的采收年限较为一致。（2） 8，10，12年生黄柏含水率在5、6、7月均维持较高的水平，分别为59.01％、58.42％和61.09％，54.95％、58.82％和55.6％，57.05％、53.48％和58.96％。、（3） 8年生黄柏在6月份其盐酸小檗碱含量最高，为81.4 mg．g-1；10年生黄柏在7月份其盐酸小檗碱含量最高，为82.5mg．g-1；12年生黄柏在6月份其盐酸小檗碱含量最高，为82.8 mg．g-1。8、10、12年生黄柏在7月份后其盐酸小檗碱含量有下降的趋势。通过方差分析，不同的采收月份与黄柏盐酸小檗碱含量呈极显著关系，通过SSR测验，6、7月与5、8、9、10、11月含量差异极显著，且8、10、12年生黄柏的含量高峰期也多出现在6或7月，因此，8、10、12年生黄柏的最适采收期宜定在6月或7月。（4）在5-11月，8、10、12年生黄柏雌株6、7、8月的盐酸小檗碱含量为5月含量的一半左右，在9月份其含量回复到5月份水平。雄株含量没有明显的变化，处于较为稳定的趋势。黄柏雌雄株盐酸小檗碱含量差异极显著，8年生黄柏雌雄株年平均含量差异为20.53 mg．g-1，10年生为18.2 mg．g-1，12年为17.52mg．g-1。（5）四川黄柏主产区（洪雅、荥经、大邑、广元、达州、沐川）3年生黄柏其盐酸小檗碱含量在40.2 mg．g-1-58.7mg．g-1之间，其中以荥经的黄柏盐酸小檗碱含量最高，为58.7mg．g-1，其次为沐川为56.4 mg．g-1，洪雅为50.2 mg．g-1，大邑为48.8mg．g-1和达州为47.6 mg．g-1，广元最低，为40.2 mg．g-1。荥经所产的黄柏其盐酸小檗碱含量最高，且与四川其它黄柏主产区含量在0.05水平上差异显著，因此荥经所产的黄柏皮具有独特的道地性。四川主产区黄柏盐酸小蘗碱含量均满足药典“盐酸小檗碱含量不得少于30 mg．g-1的入药要求。在荥经试验地，3个种植密度3000株／hm2（树间距为2×2m），4500株／hm2（树间距为1.5×1.5m）和6000株／hm2（树间距为1.5×1.5m）的5年生黄柏，其平均胸径和平均盐酸小檗碱含量均随种植密度的增大有下降的趋势，平均胸径分别为23.05cm，19.31cm和18.43cm，平均盐酸小檗碱含量分别为66.2mg．g-1，63.9mg．g-1和62.1mg．g-1。黄柏不同的种植密度与其平均胸径和乎均盐酸小檗碱含量呈显著韵关系，通过SSR分析，在3个不同的种植密度之间，黄柏的平均胸径与其平均盐酸小檗碱含量均呈显著差异，达0.01水平。3年生黄柏皮完全满足《中华人民共和国药典》(含量＞40mg．g-1)的入药要求，而5年生黄柏高密度种植6000株／hm2与低密度种植3000株／hm2其盐酸小檗碱含量差异虽然显著，但含量差值仅为4.1mg．g-1。若只为解决目前黄柏皮供应紧张的问题，满足医药和工业上对盐酸小檗碱的需求，并缩短黄柏栽培时间以增加经济效益，则低采收年限与高密度种植的采收与种植方法是初步可行。（6）在本试验中所采用的皮厚、树高和胸径、树皮粗糙度、叶型和内表皮颜色6个指标对黄柏盐酸小檗碱含量均存在不同程度的影响，其相关系数大小依次为：内表皮颜色（0.77）＞皮厚（0.73）＞胸径（0.27）＞树高（0.13）＞树皮粗糙度（0.12）＞叶型（0.04），进一步通过通经分析，对黄柏品质影响最大的三个指标分别是内表皮颜色（0.55）＞皮厚（0.29）＞胸径（0.09）。黄柏内表皮颜色、树皮厚度和胸径是其它外观性状的综合反映，这三个指标是判断黄柏品质的主要外观性状指标，应充分重视这三个性状指标。黄柏内表皮颜色越深、树皮厚度越大、胸径越大者其品质越佳，这与民间和传统“肉厚色深者为佳”的外观性状评价指标较为一致。（7）通过对黄柏原生皮与再生皮含量测定，5年生原生皮与2年再生皮含量差异最大，为5.3mg．g-1，其次为11年生原生皮与3年再生皮含量差值为1.3 mg．g-1，13年生原生皮与4年再生皮的含量差异最小，为0.6mg．g-1。通过方差分析，除5年生原生皮与2年再生皮含量差异显著外，11与13年含量差异均不显著，再生皮是可以作为盐酸小檗碱提取原料的，这对实现川黄柏的可持续利用具有重要的现实意义。树龄与黄柏原生皮含量和再生皮盐酸小檗碱含量呈极显著的关系，而树皮类型（原生与再生）与其关系不显著，因此在对黄柏进行剥皮处理时应选择树龄较大的黄柏树。（8）通过对不同提取试剂、提取时间的筛选，确立了以酸水（1％盐酸）为黄柏鲜品的最佳提取试剂，其提取出的盐酸小檗碱含量为77.2mg．g-1，无水乙醇为黄柏干燥品的最佳提取试剂，其提取出的盐酸小檗碱含量为70.2mg．g-1，且最佳提取时间为90min，其提取出的含量为70.2mg．g-1。酸水（1％盐酸）提取黄柏鲜品其盐酸小檗碱含量比无水乙醇提取黄柏干燥品盐酸小檗碱含量高7.2mg．g-1，酸水（1％盐酸）作为黄柏鲜品的提取试剂可以达到最大的提取率，以实现黄柏资源的有效利用。在40℃-100℃的烘干温度范围内，黄柏盐酸小檗碱含量随烘干温度的升高有下降的趋势，其含量在63.2mg．g-1-45.2 mg．g-1之间，含量差值为18mg．g-1。黄柏的适宜烘干温度为40℃。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 黄柏的本草考证
• 1.2 黄柏药材的分类学鉴定
• 1.3 药源调查
• 1.3.1 药材道地性研究
• 1.4 化学成分分析
• 1.5 药材的采收
• 1.5.1 对药材不同采收年限的研究
• 1.5.2 对药材不同采收期的研究
• 1.5.3 药材的水分含量测定
• 1.5.4 对药材雌雄株的有效成分含量差异的研究
• 1.6 药材外观性状与内在品质的关系
• 1.7 剥皮再生对药材有效成分含量的影响
• 1.8 药材的加工
• 1.8.1 不同提取方法与不同的提取试剂对药材有效成分含量影响的研究
• 1.8.2 不同干燥法对药材有效成分含量影响的研究
• 1.8.3 不同烘干温度对药材有效成分含量影响的研究
• 2 研究的目的与意义
• 3 试验地概况
• 3.1 主要试验区—荥经县自然概况
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 地形地貌
• 3.1.3 气候
• 3.1.4 土壤
• 3.1.5 水文
• 3.1.6 森林资源
• 3.1.7 黄柏资源
• 3.2 多点试验区概况
• 4 材料与方法
• 4.1 实验仪器与试剂
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 实验试剂
• 4.2 标准品溶液和标准曲线的制备
• 4.3 样品鉴定
• 4.3.1 样品鉴定
• 4.4 样品采集
• 4.4.1 采样时间的选择
• 4.4.2 样品采集
• 4.5 样品含量测定基本操作步骤
• 4.6 样品溶液稳定性测试
• 5 盐酸小檗碱标准曲线与标准方程
• 6 不同采收年限与采收期对黄柏盐酸小檗碱含量的影响
• 6.1 实验结果与分析
• 6.1.1 不同采收年限对黄柏盐酸小檗碱含量的影响
• 6.1.2 不同采收期对黄柏盐酸小檗碱含量的影响
• 6.1.3 黄柏雌雄株盐酸小檗碱含量的变化
• 6.1.4 黄柏低采收年限与高密度种植的可行性
• 6.2 讨论
• 6.2.1 不同采收年限对黄柏盐酸小檗碱含量的影响
• 6.2.2 不同采收期对黄柏盐酸小檗碱含量的影响
• 6.2.3 黄柏雌雄株盐酸小檗碱含量的变化
• 6.2.4 黄柏低采收年限与高密度种植的可行性研究
• 7 黄柏外观性状与内在品质的关系
• 7.1 主要外观性状的划分
• 7.2 实验结果与分析
• 7.2.1 树高、胸径树皮厚度与黄柏盐酸小檗碱含量的关系
• 7.2.2 树皮粗糙度、黄柏大叶与小叶、内表皮颜色与黄柏盐酸小檗碱含量的关系
• 7.2.3 影响黄柏最主要的外观性状
• 7.3 讨论
• 7.3.1 传统和民间黄柏外观性状评价黄柏品质方法的可靠性
• 7.3.2 黄柏内表皮颜色、树皮厚度和胸径是评价黄柏品质的最主要的外观性状
• 7.3.3 黄柏树高、树皮粗糙度与叶型对黄柏品质的影响
• 8 剥皮再生对黄柏盐酸小檗碱含量的影响
• 8.1 实验结果与分析
• 8.2 讨论
• 9 不同的加工方法对黄柏盐酸小檗碱含量的影响
• 9.1 实验结果与分析
• 9.1.1 提取工艺的筛选结果
• 9.1.2 干燥方法的筛选结果
• 9.2 讨论
• 9.2.1 黄柏鲜品和干燥品的提取试剂与时间
• 9.2.2 黄柏的干燥方法和烘干温度
• 10 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学习期间发表的文章